CN212920168U - 一种在芯材原料中添加膨胀石墨的装置 - Google Patents

Abstract

一种在芯材原料中添加膨胀石墨的装置，包括依次连接的配料单元、恒温单元和混合单元；配料单元包括配料罐，配料罐的进料端连接有投料箱，配料罐内设置有第一搅拌器；恒温单元包括一恒温贮料罐，恒温贮料罐内设置有第二搅拌器；混合单元包括第一工作罐、第二工作罐和布料混合器。本实用新型设计的添加膨胀石墨的装置，石墨通过配料单元加入到原物料中并搅拌，再通过恒温单元的搅拌、混合单元的混合，保证了石墨在原物料中的均匀混合，保证了产品质量；还通过加气装置增加物料的乳化，加快物料的熟化速度，促进泡沫发泡，保证了效率。

Description

一种在芯材原料中添加膨胀石墨的装置

技术领域

本实用新型属于彩钢板生产领域，具体涉及一种在芯材原料中添加膨胀石墨的装置。

背景技术

彩钢夹芯板是当前建筑材料中常见的一种产品，不仅能够很好的阻燃、隔音，而且环保高效。彩钢夹芯板由上下两层金属面板和中层高分子隔热内芯压制而成，具有安装简便，质量轻环保高效的特点，而且填充***使用的闭泡分子结构，可以杜绝水汽的凝结。彩钢夹芯板既具有钢铁材料机械强度高，易成型的性能，又兼有涂层材料良好的装饰性和耐腐蚀性。彩钢夹芯板是当今世界推崇的新兴材料。随着科技的进步、环境意识的增强，人民生活水平的提高，彩钢夹芯板活动房越来越显示出强大的生命力和广阔的市场前景，受到建筑、家电、机电、交通运输、室内装饰、办公器具以及其它行业的青睐。

目前，用于聚氨酯彩钢保温板的原料通常使用两个组份：一个组分是异氰酸酯，另一个组分是多元醇、阻燃剂、催化剂、发泡剂、泡沫稳定剂等混合而成的多元醇组合料。

膨胀石墨作为一种新型的固体阻燃剂受到聚氨酯板材行业的青睐，膨胀石墨在碰到火的时候，会形成结碳并显著膨胀，从而阻挡火焰与泡沫的继续接触，起到防火的效果。

目前，行业中还没有专门在聚氨酯彩钢保温板的原料中添加石墨的设备，因此，为了保证石墨添加均匀，保证产品的质量，我们设计了一种在芯材原料中添加膨胀石墨的装置。

发明内容

为克服上述现有技术中的不足，本实用新型目的在于提供一种在芯材原料中添加膨胀石墨的装置。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供的技术方案是：一种在芯材原料中添加膨胀石墨的装置，包括依次连接的配料单元、恒温单元和混合单元；所述配料单元包括用于配制多元醇组合料的配料罐，所述配料罐的进料端连接有储存膨胀石墨的投料箱，所述配料罐内设置有第一搅拌器；所述恒温单元包括一恒温贮料罐，所述恒温贮料罐内设置有第二搅拌器，所述恒温贮料罐的进料端与所述配料罐的出料端相连，所述配料罐的出料端与所述恒温贮料罐的进料端之间设置有第一换热器，所述恒温贮料罐的出料端连接有用于储存含有膨胀石墨的多元醇组合料的POLY单元；所述混合单元包括第一工作罐、第二工作罐和布料混合器，所述第一工作罐内设置有第三搅拌器，所述第二工作罐内设置有第四搅拌器，所述第一工作罐的进料端连接有储存异氰酸酯的ISO单元，所述第一工作罐的出料端经过一计量泵与所述布料混合器连接，所述第二工作罐的进料端与所述POLY单元连接，所述第二工作罐的出料端经过一计量泵与所述布料混合器连接；所述布料混合器的进料口包括第一进料口和第二进料口，所述第一进料口与所述第一工作罐连通，所述第二进料口与所述第二工作罐连通，所述布料混合器的内部设置有搅拌棒。

优选的技术方案为：所述布料混合器的出料口前部设置有挡板、导流管或金属网。

优选的技术方案为：所述搅拌棒上设置有若干均布的螺旋状齿圈。

优选的技术方案为：所述布料混合器的进料端设置有空气输入口。

优选的技术方案为：所述第二工作罐的下端连接有加气装置。

优选的技术方案为：所述第一工作罐与所述布料混合器之间设置有第二换热器，所述第二工作罐与所述布料混合器之间设置有第三换热器。

优选的技术方案为：所述计量泵入口端管道的直径大于所述计量泵入口端端口的直径，所述计量泵出口端管道的直径小于所述计量泵出口大小的直径。

优选的技术方案为：所述计量泵入口端的管道长度为0.5～1.5m。

优选的技术方案为：所述计量泵为齿轮泵。

优选的技术方案为：所述导流管为喇叭状或鸭嘴状。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有的优点是：

本实用新型设计的添加膨胀石墨的装置，石墨通过配料单元加入到原物料中并搅拌，再通过恒温单元的搅拌、混合单元的混合，保证了石墨在原物料中的均匀混合，保证了产品质量；还通过加气装置增加物料的乳化，加快物料的熟化速度，促进泡沫发泡，保证了效率；膨胀石墨的加入可以显著提高防火性能，膨胀石墨的导电性能可使双面彩钢保温板产品具有防静电功能，同时对泡沫其他性能影响较少。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为混合单元结构示意图。

图3为布料混合器示意图。

图4为搅拌棒示意图。

以上附图中，配料罐1，投料箱2，第一搅拌器3，恒温贮料罐4，第二搅拌器5，第一换热器6，POLY单元7，第一工作罐8，第二工作罐9，布料混合器10，第三搅拌器11，第四搅拌器12，ISO单元13，计量泵14，加气装置15，第二换热器16，第三换热器17。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1～图4。须知，在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1～图4所示，一种在芯材原料中添加膨胀石墨的装置，包括依次连接的配料单元、恒温单元和混合单元；配料单元包括用于配制多元醇组合料的配料罐1，配料罐1的进料端连接有储存膨胀石墨的投料箱2，配料罐1内设置有第一搅拌器3；恒温单元包括一恒温贮料罐4，恒温贮料罐4内设置有第二搅拌器5，恒温贮料罐4的进料端与配料罐1的出料端相连，配料罐1的出料端与恒温贮料罐4的进料端之间设置有第一换热器6，恒温贮料罐4的出料端连接有用于储存含有膨胀石墨的多元醇组合料的POLY单元7；混合单元包括第一工作罐8、第二工作罐9和布料混合器10，第一工作罐8内设置有第三搅拌器11，第二工作罐9内设置有第四搅拌器12，第一工作罐8的进料端连接有储存异氰酸酯的ISO单元13，第一工作罐8的出料端经过一计量泵14与布料混合器10连接，第二工作罐9的进料端与POLY单元7连接，第二工作罐9的出料端经过一计量泵14与布料混合器10连接；布料混合器10的进料口包括第一进料口和第二进料口，第一进料口与第一工作罐8连通，第二进料口与第二工作罐9连通，

布料混合器10的出料口前部设置有挡板、导流管或金属网。导流管为喇叭状或鸭嘴状。搅拌棒上设置有若干均布的螺旋状齿圈。膨胀石墨添加到原料中的混合装置主要是中压式布料混合器10，布料混合器10内采用高剪切力的搅拌棒。搅拌棒由电动机驱动，转动速度通常为3000～6000r/min，并可进行分级调节混合搅拌速度。在硬泡生产中添加膨胀石墨的聚氨酯芯材双面彩钢保温板，采用中压计量混合发泡设备，可根据需要调整布料混合器10的搅拌形式、流速、喷嘴大小等，从机械角度保证生产泡沫体的质量。通过降低背压、加大出口直径有利于细密孔型结构的产生。

配料罐1用于在多元醇组合料中添加膨胀石墨，多元醇通过计量泵14上料完成后，膨胀石墨通过计量投料箱采用负压输送到配料罐1中，经充分搅拌后输送到恒温贮料罐4。原料使用两个组份：异氰酸酯作为一个组份，储存在ISO单元13；多元醇、膨胀石墨、催化剂、发泡剂、泡沫稳定剂等混合成多元醇组合料作为另一个组份，并储存在POLY单元7。这样，不仅装备得以简化，同时也极大地提高了计量精度。

混合好的物料在一定压力下输送到布料混合器10，此时应防止物料飞溅，以避免物料夹带大量空气，造成泡沫体内部产生大的洞穴。为此，在布料混合器10吐出口前部安装特殊设计的挡板、喇叭状或鸭嘴状导流管以及金属网等，使物料在直径逐渐扩大，道管中的冲击能量降低，同时物料吐出口与钢板之间的距离控制在1±0.2cm，以防止物料飞溅影响产品质量。为使已混合好的物料在下钢板上流动均匀，布料混合器10应配合下钢板移动速度作左右移动，使物料进入与下钢板运动方向横向排列的分配流出，使物料能均匀地分布在下钢板上。

优选的实施方式为：如图3所示，布料混合器10的进料端设置有空气输入口。布料混合器10进料端设置微量空气输入口，对聚氨酯多元醇原料形成气核、产生细密泡沫结构也具有一定效果。

优选的实施方式为：如图2所示，第二工作罐9的下端连接有加气装置15。加气可以增加物料的乳化，同时也增加物料混合成核作用，气体乳化溶解在物料内，加气乳化多元醇组合料在聚氨酯彩钢保温板连续线生产中熟化速度快，加气后可以促进泡沫发泡，使得泡沫细腻，韧性更好，最主要的是泡孔细腻而均匀，保证了产品的质量。

优选的实施方式为：如图2所示，第一工作罐8与布料混合器10之间设置有第二换热器 16，第二工作罐9与布料混合器10之间设置有第三换热器17。保证物料温度，避免温度对产品质量造成影响。

优选的实施方式为：计量泵14入口端管道的直径大于计量泵14入口端端口的直径，计量泵14出口端管道的直径小于计量泵14出口大小的直径。计量泵14入口端管道的大小为计量泵14入口大小的110～120％，计量泵14出口端管道的大小为计量泵14出口大小的90～99％。计量泵14入口端的管道长度为0.5～1.5m。计量泵14为齿轮泵，齿轮泵较为耐磨。

以上实施例中，工艺及原料需满足以下条件：

1、为保证布料均匀，采用一套中压混合及布料设备，如图1所示。

2、选择脱酸处理的膨胀石墨，石墨目数选择在80～100之间。

3、由于粘度偏大采用鸭嘴式定点布料，以达到板面平整。

4、线速度可参考连续生产聚氨酯芯材双面彩钢保温板板型速度，不需要做太大调整。

5、注意石墨添加量对氧指数、密度和拉丝时间影响。

6、调整自由泡的拉丝、触板和固化时间。

本实用新型设计的添加膨胀石墨的装置，石墨通过配料单元加入到原物料中并搅拌，再通过恒温单元的搅拌、混合单元的混合，保证了石墨在原物料中的均匀混合，保证了产品质量；还通过加气装置增加物料的乳化，加快物料的熟化速度，促进泡沫发泡，保证了效率；膨胀石墨的加入可以显著提高防火性能，膨胀石墨的导电性能可使双面彩钢保温板产品具有防静电功能，同时对泡沫其他性能影响较少。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种在芯材原料中添加膨胀石墨的装置，其特征在于：包括依次连接的配料单元、恒温单元和混合单元；所述配料单元包括用于配制多元醇组合料的配料罐，所述配料罐的进料端连接有储存膨胀石墨的投料箱，所述配料罐内设置有第一搅拌器；所述恒温单元包括一恒温贮料罐，所述恒温贮料罐内设置有第二搅拌器，所述恒温贮料罐的进料端与所述配料罐的出料端相连，所述配料罐的出料端与所述恒温贮料罐的进料端之间设置有第一换热器，所述恒温贮料罐的出料端连接有用于储存含有膨胀石墨的多元醇组合料的POLY单元；所述混合单元包括第一工作罐、第二工作罐和布料混合器，所述第一工作罐内设置有第三搅拌器，所述第二工作罐内设置有第四搅拌器，所述第一工作罐的进料端连接有储存异氰酸酯的ISO单元，所述第一工作罐的出料端经过一计量泵与所述布料混合器连接，所述第二工作罐的进料端与所述POLY单元连接，所述第二工作罐的出料端经过一计量泵与所述布料混合器连接；所述布料混合器的进料口包括第一进料口和第二进料口，所述第一进料口与所述第一工作罐连通，所述第二进料口与所述第二工作罐连通，所述布料混合器的内部设置有搅拌棒。

2.根据权利要求1所述的一种在芯材原料中添加膨胀石墨的装置，其特征在于：所述布料混合器的出料口前部设置有挡板、导流管或金属网。

3.根据权利要求2所述的一种在芯材原料中添加膨胀石墨的装置，其特征在于：所述搅拌棒上设置有若干均布的螺旋状齿圈。

4.根据权利要求3所述的一种在芯材原料中添加膨胀石墨的装置，其特征在于：所述布料混合器的进料端设置有空气输入口。

5.根据权利要求4所述的一种在芯材原料中添加膨胀石墨的装置，其特征在于：所述第二工作罐的下端连接有加气装置。

6.根据权利要求5所述的一种在芯材原料中添加膨胀石墨的装置，其特征在于：所述第一工作罐与所述布料混合器之间设置有第二换热器，所述第二工作罐与所述布料混合器之间设置有第三换热器。

7.根据权利要求1所述的一种在芯材原料中添加膨胀石墨的装置，其特征在于：所述计量泵入口端管道的直径大于所述计量泵入口端端口的直径，所述计量泵出口端管道的直径小于所述计量泵出口大小的直径。

8.根据权利要求7所述的一种在芯材原料中添加膨胀石墨的装置，其特征在于：所述计量泵入口端的管道长度为0.5～1.5m。

9.根据权利要求7所述的一种在芯材原料中添加膨胀石墨的装置，其特征在于：所述计量泵为齿轮泵。

10.根据权利要求2所述的一种在芯材原料中添加膨胀石墨的装置，其特征在于：所述导流管为喇叭状或鸭嘴状。

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